莱州湾沉积物粒度与重金属分布特征

作者依据2019年8月份莱州湾海洋沉积物调查资料,分析了该海域表层沉积物粒径组成、重金属时空分布特征并评价了其生态风险。结果显示,莱州湾沉积物分为砂质粉砂、粉砂、粉砂质砂和砂4种类型,以砂质粉砂为主,其次为粉砂与粉砂质砂,再次为砂,中值粒径平均58.956μm;表层沉积物中Cr、Zn、Pb、Cu、As、Cd、Hg和TOC平均含量分别为57.6、52.6、18.7、15.3、9.14、0.130、0.0234 mg/kg和0.222%;由于河流排海物质和莱州湾内潮流运动,导致Cu、Pb、Zn、As、Cr和Cd基本呈现中部海域含量较高,西部海域高于东部海域的特征,东南部海域Cd、Hg与矿产资源的开发相关;14.3%的站位综合潜在生态风险属于中生态风险,Cd对综合潜在生态风险指数的贡献率最高,为主要潜在生态风险因子;研究区域中重金属Cu、Zn含量的分布与沉积物粒径和有机碳的含量密切相关。     

鲨鱼二则之鲸鲨的几何学

<正>鲸鲨是海洋里面最大的鱼类,它们的身体通常可以达到10米。鲸鲨的身体表面有许许多多黄色的斑点,就像是密密麻麻的小星星一样。有意思的是,每头鲸鲨身体表面斑点的分布都是不同的,科学家们可以以此作为鲸鲨的身份识别标志。鲸鲨可以说是一个慢性子,它们常常缓慢地在     

基于WOA-LSSVM的海底沉积物物性参数建模

电阻率测量是海底沉积物工程地质勘察的主要原位观测方法之一,作为一种间接测量方法,需要建立沉积物物性参数与沉积物电阻率的回归模型。为提高建模精度,本文提出了一种基于鲸鱼算法优化的最小二乘支持向量机(Whale Optimization Algorithm-Least Squares Support Vector Machine,WOA-LSSVM)的海底沉积物物性参数与电阻率回归建模方法。该方法建立了海底沉积物电阻率与沉积物4种基本物性参数(含水率、密度、孔隙比、塑性指数)的单输入、单输出最小二乘支持向量机(Least Squares Support Vector Machine,LSSVM)回归模型,利用WOA算法对LSSVM参数进行寻优取值。对比研究了WOA算法、遗传算法(Genetic Algorithm,GA)、粒子群(Particle Swarm Optimization,PSO)算法优化的LSSVM建模结果,结果表明,基于WOA-LSSVM建立的海底沉积物物性参数与电阻率的回归模型具有更好的预测效果,均方根误差降低1.1%～14.9%,平均绝对百分比误差降低0.4%～19.9%。     

桑沟湾不同形态锰的分布、季节变化及影响因素

利用催化动力学分光光度法和两步提取法对2011年4月（春）、8月（夏）、10月（秋）和2012年1月（冬）桑沟湾海域溶解态无机锰(DIMn)和表层沉积物中的锰的含量进行测定。结果表明,桑沟湾4个季节（春季至冬季,后同）DIMn浓度呈现出近岸高、远岸低的分布特点,其平均浓度分别为(60.5±43.1) nmol/L、(42.0±30.5) nmol/L、(23.4±11.2) nmol/L和(18.2±13.5) nmol/L,呈现出明显的季节变化,即春季最高,夏季、秋季次之,冬季最低;与相邻的俚岛湾和爱莲湾相比,桑沟湾春季、夏季DIMn的浓度较高,秋季、冬季则没有显著性差异。桑沟湾表层沉积物中总Mn在4个季节的含量分别为(861±308) mg/kg、(915±322) mg/kg、(589±108) mg/kg、(653±185) mg/kg,表层沉积物中醋酸提取态Mn在4个季节的含量分别为(500±272) mg/kg、(502±232) mg/kg、(322±81) mg/kg、(345±91) mg/kg,两者均表现出近岸高、远岸低的分布特点。醋酸提取态Mn的含量在春季、夏季要显著高于秋季、冬季。悬浮颗粒物的吸附和浮游生物的利用是影响桑沟湾DIMn浓度与分布的重要因素。桑沟湾DIMn的源主要包括河流及地下水输送、大气输送、沉积物−水界面释放;汇主要包括养殖生物的清除、向黄海的输送等。简单箱式模型收支计算结果显示,桑沟湾DIMn的源略大于汇,表明除了养殖生物的清除和向黄海的输送,桑沟湾DIMn还存在其他汇。本研究的结果为桑沟湾DIMn的生物地球化学循环的深入认识提供了基础数据。     

海洋沉积物中铜含量测量不确定度评定 ——电热板加热消解法与微波消解法的比对

电热板加热消解法和微波消解法是目前海洋沉积物样品消解的常用方法。为了比较这两种处理方法对检测结果准确性的影响程度,文章依据《测量不确定度的评定与表示》技术规定中的相关要求对海洋沉积物中铜含量测定过程中采取的两种消解方法进行了不确定度评定与对比,建立了模型,并对各不确定度分量进行分析和量化,计算出两种消解方法测量沉积物中铜含量的相对合成不确定度分别为0.06721和0.04033,扩展不确定度分别为4.0mg/kg和2.4mg/kg。通过比较两种消解方法对测定结果不确定度的贡献,发现微波消解法明显优于电热板加热法。     

莱州湾表层沉积物中重金属污染特征和生态风险评估

根据2015年8月莱州湾30个站位的表层沉积物中7种重金属调查资料,通过单因子污染指数、重金属污染负荷指数、潜在生态风险指数及主成分分析等4种方法,分析了莱州湾重金属含量空间污染分布特征和主要来源,评估了其生态风险,确定了关键重金属污染要素,并探讨了关键污染要素的历史变化。结果表明:研究海域沉积物重金属中Cu、Pb、Zn、Cr、Cd、Hg和As含量平均值分别为14.0、16.1、50.6、36.5、0.2、0.034和10.4 mg/kg,其中Cd、Hg和As的含量存在不同数量的站位高于海洋沉积物第一类质量标准值和渤海沉积物背景值及山东省土壤背景值现象。与中国近海沉积物相比,莱州湾金属含量总体处于中等水平。重金属潜在生态风险由高到低依次为HgCdAsPbCuCrZn,潜在生态风险高值区主要分布于湾的中西部、南部和东北部,其中Hg和Cd总贡献率最高。Hg、Cd和As为莱州湾表层沉积物中重金属污染的关键要素,它们的含量均高于1980年代的水平。     

胶州湾口海底沙波的类型、特征及发育影响因素

采用多波束资料对胶州湾口的海底沙波类型、特征进行了研究,发现研究区主要有线性沙波(二维)、沙丘(三维)2种沙波类型。结合水流流速、海底构造和表层沉积物综合分析发现:海底沙波缓坡朝向与优势流向不完全一致,为强流作用的产物,在涨、落潮作用下均可形成;沉积物的多寡是研究区海底沙波类型分布的决定因素,海底松散沉积物较为丰富的地区形成二维沙波。在水动力强大的胶州湾口,沉积物多分布在构造低洼地带,使二维线性沙波的分布与海底断裂延伸方向一致。     

Cu2+、Zn2+、SDS、DBS对脊尾白虾的毒性试验

选用铜、锌2种常见重金属和十二烷基硫酸钠(SDS)、十二烷基苯磺酸钠(DBS)2种阴离子表面活性剂对脊尾白虾Palaemon carincauda仔虾进行96h急性毒性试验。结果表明,Cu2 、Zn2 、SDS、DBS对脊尾白虾仔虾的96h LC50分别为0.34、0.82、14.3和14.4 mg.L-1。将脊尾白虾仔虾对这4种毒物的敏感性与文献报道的其它动物进行了比较,结果认为可以将其作为毒性测试的标准试验生物。     

南海中沙天然气水合物资源远景区海底沉积物的物理力学性质研究

根据南海中沙天然气水合物远景区沉积物样品的分析资料,从物理力学特征各方面对本区海底沉积物进行了综合工程地质特征研究。结果表明,本区海底沉积物类型全部为淤泥,工程地质性质相近,以高含水率、高孔隙比、低密度及高塑性为主要特征,抗剪强度很小,压缩系数均大于0.5。土体沉积环境为水动力强度较弱的深海半深海环境。     

A CIP-based numerical simulation of free surface flow related to freak waves

An enhanced numerical model for simulating two-dimensional incompressible viscous flow with distorted free surface is reported. The numerical simulation is carried out through the CIP （Constrained Interpolation Profile）-based method, which is described in the paper. A more accurate interface capturing scheme, the VOF/WLIC scheme （VOF：Volume-of-Fluid;WLIC：weighed line interface calculation）, is adopted as the interface capturing method. To assess the developed algorithm and its versatility, a selection of test problems are examined, i.e. the square wave propagation, the Zalesak’s rigid body rotation, dam breaking problem with and without obstacles, wave sloshing in an excited wave tank and interaction between extreme waves and a floating body. Excellent agreements are obtained when numerical results are compared with available analytical, experimental, and other numerical results. These examples demonstrate that the use of the VOF/WLIC scheme in the free surface capturing makes better results and also the proposed CIP-based model is capable of predicting the freak wave-related phenomena.